A legolcsóbb az amorf, más néven vékony-réteg napelem. A kémiai reakció során a hidrogént leválasztják a szilíciumról, a félvezető így lerakódik néhány mikron vastagságon az üvegre (vékony acéllemezre vagy akár műanyagra) többek között ezért nevezik vékony-réteg technológiának. Ilyen módon lehet hajlékony vagy átlátszó napelemeket is készíteni, ami nagyban növeli a felhasználás lehetőségeit. A vékony-réteg napelemek közül jelenleg az amorf-szilícium (a-Si) félvezetős a legelterjedtebb. A vékony-réteg napelemek fajlagosan a legolcsóbbak, de nagy felületre van szükség belőlük, ugyanis a leggyengébb a hatásfokuk (5-8%). Ezért tehát hiába az amorf szilícium napelem a legolcsóbb mivel a hatásfoka kb a fele mint a mono illetve polikristályosnak ezért gyakorlatilag szinte kétszer annyira van szükség ugyanazon teljesítmény eléréséhez, ez valójában kétszer akkora tetőfelületet is igényel. A kisebb hatásfok miatt magánházakon kevésbé elterjedt.
Előnyük a mono- illetve polikristályos napelemekkel összehasonlítva, hogy kevésbé érzékenyek a melegedésre, szélesebb fényspektrumot tudnak hasznosítani, már szórt fénynél is működnek, szép homogén a felületük, ami fontos lehet esztétikai szempontból, valamint lehet hajlékony vagy átlátszó kivitelben is készíteni, ami építészeti, vagy egyéb praktikus szempontokból sokszor érdekes lehet. Nagy hátrányuk az alacsony hatásfok illetve a versenytárakhoz képest rövid élettartam, ami kb. 10 év (poli vagy monokristályos technológiával gyártott napelemekre a gyártók 25 év teljesítmény garanciát adnak, ami annyit jelent, hogy 25 év használat után is minimum 80%-os névleges teljesítménnyel üzemelnek)
A fotókon jól látható, hogy teljesen homogén egységes bevont a felület. A félvezető réteget néhány mikron vastagon viszik fel filmrétegként.
Párhuzamos csíkokat lézerrel vágnak be a felületre a filmrétegen, ezt teszi lehetővé a volt-amper arányok optimális beállítását.
A vékony rétegű napelemek a világ teljes napelem piacának kb 20%-át jelenti, viszonylag új technológiának számít, számtalan solar paneleket gyártó cég lát benne fejlődési lehetőséget és ezért rengetegek költenek jövőbeli fejlesztésekre, ezzel próbálva kiküszöbölni a rövidebb élettartamot és az alacsonyabb termelési hatásfokot.
Létezik más technológia eljárás során is előállított vékonyrétegű napelem (pl. műholdakon használt indium-ezüst-gallium és egyéb ritka fémek ötvözete, de ennek általában rendkívül magas gyártási költsége), azonban tömeggyártásban, azaz kapható modul formájában a fentiek a ma vékonyrétegű napelem technológiái.
